試論金屬材料焊接中超聲無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

趙國華

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

0 引言

當(dāng)金屬材料進(jìn)行焊接處理的時(shí)候，由于焊接過程中金屬材料產(chǎn)生了大量的熱量，很可能造成金屬材料的變形，從而給材料的后續(xù)使用帶來了嚴(yán)重的影響。因此對(duì)金屬材料的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是一項(xiàng)非常重要的工作，目前該工作的開展主要依據(jù)超聲波無損檢測(cè)技術(shù)，通過對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測(cè)可以獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，從而對(duì)隱藏的材料質(zhì)量問題進(jìn)行有效的排查，保障金屬材料的質(zhì)量安全。

1 超聲無損檢測(cè)技術(shù)概述

上世紀(jì)中葉，超聲波檢測(cè)技術(shù)就得到了廣大學(xué)者的研究探索，而且當(dāng)時(shí)的超聲檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)具備了自動(dòng)化處理、圖像化分析和數(shù)字化統(tǒng)計(jì)等功能，但應(yīng)用的領(lǐng)域很局限。

進(jìn)入本世紀(jì)，高精尖的技術(shù)得到了很大的提升，在傳感領(lǐng)域較為突出的技術(shù)就是計(jì)算機(jī)處理技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)。而超聲檢測(cè)技術(shù)也已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，目前人們使用的超聲無損檢測(cè)技術(shù)就是過去超聲檢測(cè)技術(shù)的升級(jí)版，超聲無損技術(shù)不僅可以檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，且通過對(duì)超聲無損檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，可以對(duì)產(chǎn)品的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而更好的提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。

在金屬材料焊接質(zhì)量檢測(cè)工作開展時(shí)就可以應(yīng)用超聲無損檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)金屬材料中的質(zhì)量缺陷、焊接質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，從而有效地降低了人為因素對(duì)金屬材料的檢測(cè)影響，提高了金屬材料焊接質(zhì)量的檢測(cè)質(zhì)量和準(zhǔn)確性[1]。

2 超聲無損檢測(cè)技術(shù)的具體作用研究

隨著超聲無損檢測(cè)技的不斷發(fā)展，將超聲無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到金屬材料的缺陷檢測(cè)當(dāng)中，可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)金屬材料的質(zhì)量問題。超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料檢測(cè)中主要體現(xiàn)在材料缺陷檢測(cè)、材料焊接問題的檢測(cè)和金屬材料的微觀性能檢測(cè)。

2.1 金屬材料的內(nèi)部缺陷檢測(cè)

金屬材料在進(jìn)行焊接處理的時(shí)候，會(huì)由于多種因素的影響，從而使得焊接的位置出現(xiàn)焊縫變形的問題，進(jìn)而影響到了金屬材料之間的連接，造成了一定的焊接隱患。在金屬材料焊接處理的時(shí)候，需要保障金屬材料的內(nèi)部完整，才可以確保材料焊接的質(zhì)量。

在超聲無損檢測(cè)的過程中能夠準(zhǔn)確的對(duì)金屬材料的內(nèi)部質(zhì)量缺陷進(jìn)行檢測(cè)，在超聲無損檢測(cè)的過程中若是發(fā)現(xiàn)金屬材料焊接處理中存在裂紋、變形、氣孔、夾渣等情況，需要對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)的處理，從而保障金屬材料的質(zhì)量。

2.2 金屬材料質(zhì)量的檢測(cè)

在金屬材料投入使用的時(shí)候，需要利用超聲無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬材料的質(zhì)量進(jìn)行宏觀的檢測(cè)，從而確保金屬材料的焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)。因?yàn)樵诮饘俨牧虾附犹幚淼臅r(shí)候，焊接處的金屬材料由于受熱會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，而液態(tài)的金屬就會(huì)沿著焊縫流到其他的位置，當(dāng)焊接處理完成后液態(tài)的金屬就會(huì)在金屬材料的表面形成金屬瘤，從而嚴(yán)重的影響到金屬材料的整體質(zhì)量。

為了保障金屬材料的宏觀質(zhì)量，通過利用超聲無損檢測(cè)技術(shù)就可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出金屬材料中存在的問題，若金屬材料的厚度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)，說明金屬材料的焊接質(zhì)量存在一定的問題，需要及時(shí)的找出問題出現(xiàn)的原因，才可以保障金屬材料的焊接質(zhì)量。

2.3 金屬材料的微觀檢測(cè)

當(dāng)金屬材料焊接的時(shí)候由于焊接工作人員沒有嚴(yán)格的執(zhí)行焊接工藝方案，從而導(dǎo)致了焊接處的金屬材料出現(xiàn)了微觀的缺陷。如金屬材料在焊接時(shí)局部的溫度過高、焊接的表面出現(xiàn)氧化情況等，這些情況的出現(xiàn)都會(huì)影響到金屬材料的質(zhì)量。

為了更好的檢測(cè)出金屬材料中的微觀缺陷，通過應(yīng)用超聲無損檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)金屬材料的焊接進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)，通過實(shí)時(shí)的超聲無損檢測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)材料焊接出現(xiàn)的微觀缺陷，從而及時(shí)的調(diào)整焊接的方案，有效提高金屬材料的焊接施工質(zhì)量[2]。

3 超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接處理中的應(yīng)用分析

3.1 具體應(yīng)用的方法分析

金屬材料焊接質(zhì)量在利用超聲無損技術(shù)檢測(cè)時(shí)可以體現(xiàn)在多個(gè)方面，在具體的焊接工作中需要根據(jù)金屬材料材質(zhì)的不同與焊接方案的不同，從而選擇合理的超聲無損檢測(cè)技術(shù)，因?yàn)椴煌慕饘俨馁|(zhì)本身的材料特性、用途、制作工藝等都會(huì)使得金屬材料的焊接處理出現(xiàn)不同的問題。

在選擇超聲無損檢測(cè)技術(shù)的時(shí)候，需要根據(jù)金屬材料在生產(chǎn)的過程中存在的自身缺陷，從而選擇相對(duì)應(yīng)的超聲無損檢測(cè)技術(shù)。在金屬材料進(jìn)行焊接處理的時(shí)候，材料的本身就會(huì)產(chǎn)生不同的問題，因此在進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候需要采取多種檢測(cè)方式，在多種檢測(cè)方式并行的模式下，以超聲無損檢測(cè)技術(shù)為主，其余的檢測(cè)技術(shù)為輔進(jìn)行綜合檢測(cè)。在綜合檢測(cè)的過程中不同檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以進(jìn)行很好的互補(bǔ)，從而可以提高金屬材料焊接質(zhì)量檢測(cè)工作的可靠性與準(zhǔn)確性。

在超聲無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，最后一個(gè)工作環(huán)節(jié)是工作人員對(duì)數(shù)據(jù)的獲取與處理，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的整理分析，從而可以得到金屬材料的最終檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告就可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)金屬材料中存在的具體問題，從而進(jìn)行及時(shí)的處理排除存在的安全隱患，保障金屬材料的焊接質(zhì)量。

3.2 超聲無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)

為了保障超聲無損檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性與真實(shí)性，在檢測(cè)的過程中需要注意幾個(gè)事項(xiàng)。其一就是根據(jù)金屬材料的設(shè)計(jì)圖紙與焊接的施工方案，選擇最為合適的超聲無損檢測(cè)技術(shù)，從而保障檢測(cè)工作的質(zhì)量。其二是確定出超聲無損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用時(shí)間，在金屬材料加工的過程和材料焊接的過程中對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。其三就是科學(xué)的計(jì)算出超聲無損檢測(cè)技術(shù)的具體探頭位置，從而確保金屬材料檢測(cè)工作的質(zhì)量。其四就是在超聲無損檢測(cè)的過程中需要明確反射波幅值，從而保障超聲波在金屬材料中的發(fā)射回路可以準(zhǔn)確無誤，保障了檢測(cè)工作的可靠性[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，在金屬材料進(jìn)行焊接處理的時(shí)候，需要應(yīng)用超聲無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬材料的內(nèi)部缺陷、焊接質(zhì)量、宏觀缺陷等進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)，從而及時(shí)排除金屬材料存在的安全隱患，提高金屬材料的焊接處理質(zhì)量。